一种基于异质集成压电衬底的声表面波单向发射结构制造技术

技术编号:43927132 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-07 21:23
本发明专利技术涉及一种基于异质集成压电衬底的声表面波单向发射结构,所述结构包括:提供一压电薄膜;位于所述压电薄膜上方的金属电极和汇流条;位于所述压电薄膜下方的支撑衬底;其中,所述支撑衬底的慢剪切波的相速度大于激发的声表面波的相速度。对比传统的单向发射装置,本发明专利技术在相同的线宽制程下,可以覆盖的频率是传统单向发射器的两倍;更大的叉指换能器线宽意味着在相同的工作频率下,本发明专利技术可以承受更高的功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于声表面波器件,特别涉及一种基于异质集成压电衬底的声表面波单向发射结构


技术介绍

1、声表面波器件一般需要在压电衬底表面制作叉指换能器,向叉指换能器施加交流的电信号,通过压电效应谐振产生声表面波信号。由于其机电物理场转换的特性以及弹性波谐振的频率选择性,被广泛的应用在通信、传感等领域。一般情况下,叉指换能器在激发声表面波时会向两侧对称的发射声波,这就意味着在弹性波的使用场景里,天然的引入了50%的能量损耗。在此背景下,基于耦合模理论,通过结构设计将叉指换能器的发射中心和反射中心错开π/8,从而实现声波的单向发射。

2、目前的技术主要有以下的缺点:

3、①线宽要求大、难以覆盖高频:一般的单向发射叉指换能器中,存在不同的指条金属化率(一般最小线宽为波长的八分之一),以实现分离发射中心和反射中心的目的,这就意味着,在相同的制程条件下,目前的单向声表面波发射器的工作频率只能达到常规声表面波器件的一半。②发射方向不可调:目前的单向发射器中,为实现发射中心和反射中心的分离,叉指换能器结构并不对称,这就意味着声波的发射方向在结构制作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于异质集成压电衬底的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述结构包括:

2.根据权利要求1所述的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述金属电极的厚度为20-2000nm。

3.根据权利要求1所述的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述金属电极和汇流条的材料包括铝、铜、金、钛、镍、钼、铂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述压电薄膜的材料切型选择依照材料的压电系数矩阵,具体为:单向发射水平剪切波时,同时有非零的e16或e34和e14或e36;单向发射纵波时,同时有非零的e11或e35和e15或e31。...

【技术特征摘要】

1.一种基于异质集成压电衬底的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述结构包括:

2.根据权利要求1所述的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述金属电极的厚度为20-2000nm。

3.根据权利要求1所述的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述金属电极和汇流条的材料包括铝、铜、金、钛、镍、钼、铂中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的声表面波单向发射结构,其特征在于:所述压电薄膜的材料切型选择依照材料的压电系数矩阵,具体为:单向发射水平剪切波时,同时有非零的e16或e34和e14或e36;单向发射纵波时,同时有非零的e11或e35和e15或e31。

5.根据权利要求1或4所述的声表面波单向...

【专利技术属性】
技术研发人员:欧欣何炬星张师斌郑鹏程房晓丽
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:

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